6023大连理工大学机械工程学院文东辉150080哈尔滨理工大学机械动力工程学院刘献礼严复钢哈尔滨电机厂吕子涛车削年硬轴承钢后零件的性能优于夏磨料磨削。分析明采用挪7埃硬态切削泮硬轴承钢可以势主词沿淬硬轴承钢面完整性1引言1957牟美通用电器公超硬村料研究部的。联想石。1转化成金刚石的道理,采用扣似的方法成功地合成立方氮化硼8,阳出微粉。从六十年代初到七十年代初期,前苏联英国前丙德口本和我国都相继掌握了立方化侧的合成技术由子立方姐化硼的硬度和几了优沪金刚石的热稳定性和化学惰性,首先引起加工技术界的极大关注。十佥刚石砂轮制作经验的庙础。,使得1方闱化,制品首先在砂轮及磨削加工方面实现了商品化。至70年代研制成功立方闱化面烧结块也称聚晶立方氨化硼fPolyciyslalUiieCiJiicBoronXitiide,J具使用。
2磨削与硬态车削过程过去淬硬轴承钢零件的精加足在磨削领域进行,磨削工序加工效率低砂轮及磨削液消耗量大成本高。粉尘和唛液朽染,度严重,从而造成大型淬火轴承工件加工的工艺瓶颈。如大型轴承套圈淬火件和小直径孔的磨削加工。巾丁1热处珂变形量火和砂轮线速度低等原因,其磨削效率很低5资料明大型轴承套圈的加工总工时中,磨削加工占分之以上,很难适应经济飞速发展和产品竞争的场快速响应要求山超硬材料刀1的出现及数技机床等加工设备精度的提高,以硬态切削代替磨削来完成零件的*终加工己成为个新的精加工途径。
磨削过程中,砂轮是由粘结剂和许多微小磨粒组成磨粒通常制成锋利的切削刃。与此同时,单个切削刃在砂轮上是随机分布和取向的。切削深度非常小且所有磨粒的情况不相1.当磨粒与1件之间啮合深度很小时,仅发生弹性变形且工件材料不发生切除现象,弹性变形和摩擦消耗诸多能量。当切深加大时,磨粒从工件,面耕犁过。偶尔也会去除呜村料。但这种加工过程是+经济的。这,磨粒与工件之间的摩擦现象十分严重。磨削加工后角通常为零甚至为负值,因此,大量能量消耗在克服摩擦和弹性变形上,由此实验可知,磨削过程中的单位切削能大约为硬态切削过程区的变形能和克服后刀面摩擦力及耕犁力所需的附加能量。为降低后刀面摩擦,刀具的后角通常为6.硬态切削的加工周期可缩短到磨削加工的13在生产过程中,决定是否采用硬态切削作为淬硬钢的精加工手段时,还考虑到加工精度及其它因素的综合作用,硬态切削与磨削之间的比较如1.
硬态切削加工经济性切削成本低仅为磨削高,机床投资成本低。
磨削效率低,加工周期长,磨床维护成本高。
加工柔性易加工复杂零件,可在个工步内完成。
柔性差,当工件的外形和加工方向变化时,只能用成型砂轮加工质量能获得精确的圆度,尺寸精度14,面粗糙度3抬6,20但面粗糙度致性较差1尺寸精度,面粗糙度尺325化10以下。
环保特性可实现千式和准千式切肖切屑易回收和处理。
会产生磨屑和冷却液的混合物,不易分离和再利用。
污染环境3实验结果和分析国家自然科学基金资助项目斯咒。,实验采用阳;刀具硬态切削;15淬硬轴承钢量很小。硬态切削已加工面的完整性与刀具刀面的磨损深度关系密切。2.伴随后刀面磨损的发生加工件面会出现不程度设也灯加大的趋势。采101利刀;1叻削淬硬015轴承钢时还发现件其微观组织是由白色的未回火层和黑色的过回火层组成,而且白层厚度小于2.工件层以下2040处工件硬度*尚可达900.。25.实验结果数据相比较。实验结果明训砂轮磨削;015淬硬轴承钢将导致发生氧化和脱碳现象。伴随,火烧伤硬化烧伤和微观断裂。这小要是磨削过程中的高温导致的。磨削面完整性的集中休现在磨削烧伤上。磨削过程中砂轮和1件接触面忽冷忽热的热循环导致压应力和拉应力的交替变化,通常会在工件关系很大。当在淬火应力圮内磨削时。工件面残衍荇淬火时所造成的融碳组织。因此当磨削深度人于淬火应力层深度时,不存在融碳组织。此时界有较高的面完整性。如阁1.
硬态切削过程中。切削热大部分被切屑带走。而且从硬态切削耵,件面都为残余压应力。*大压应力位于工件面以下5,1处,而磨削后工件的*大压应力主要集中在件面。3.通过对试件的坫体组织和足组织的扫描电镜照片对比分析。
硬态切削过程中已加,面硬度虽有所提高。产生圮的硬化深度,何对面层的金扣组织亦无破坏。
如果选用刚性良好的精密机床,采用只1刀具切削萍硬轴承钢可获得4的纳米面粗糙度,根据外的轴承寿命测试结果明硬态切削后轴承的寿命约为磨削后轴承寿命1.21.4倍。
m.,结合国内外的研究结果。采用5刀具硬态切削本研,合成的,的1叮1指标与实测外产品人打1800的指标相,几有较商的抗冲击性能及热稳定性能。
4.3CB形貌特征在本研究触媒休系生长的嫩品体色泽为棕色至棕红色,由透明至半透明,粒度越粗,色调越深。
品形以截头面体及其变体为小光滑晶面较多。晶棱尖锐,晶体发育较好,因此具有较好的机械物理性能4.4综合评价本研宄采用帕240腔体均合成出了较高朝性的0刚,单产静压强度及粒度分布也较好。结合顶锤消耗及工艺稳定性考虑目前采用妁腔体综合会济效益*隹适合规模化工业化生产旦大顶锤质量进步提高。再过渡到3540,1腔体的业生产。
1崔硕景等。93郑州国际超硬衬料研讨会199318 2张相法。金刚石与磨料磨具工毯1925 3张相法等。98郑州国际超硬材料研讨会199305第作者简介张相法,36岁,高级工程师,凝聚态物理专业项士。主要从事金刚石立方氮化,及其相关材料的研究开发工作。
刘献礼。男,1961年生哈尔滨理工大学机械动力工学院教授工学博士1主要从事硬态切削干式切削技彖加工过程的监控与检测刀具开发及应用等方面的研究目前负责国家自然科学基金项垃洲家九攻关项目及省部级项目共8项出版专著1部。发论文40余篇。
严及钢,哈尔滨理工大学机械动力工程学院高级欢迎订阅金刚石与磨料磨具工程1+本刊1979干创刊。原名磨料奢具与磨削。出文核心期刊。全国科技论文统计源期刊及若错过邮局订离时间。可在杂志社补订。
地址郑州市华山路以,金刚石与磨料磨具工微杂志社5杂志社还有1996 20,年合订本。工业金刚石产品及应用光盘。各种杆枯资9高鹇者请与本杂志社联系。